第一节 自然资源的开发利用（举一反三专项训练，广东专用）【上好课】化学人教版必修第二册

第一节 自然资源的开发利用 题型01 金属材料 题型02 金属的冶炼 题型03 海水资源的开发利用 题型04 煤、石油和天燃气的综合利用 题型01 金属材料 1．金属在自然界中的存在形态 （1）极少数的不活泼金属(金、铂等)以游离态的形式存在。 （2）绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。 2．合金 概念 由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质 性能 硬度 硬度一般大于它的成分金属 熔点 熔点一般低于它的成分金属 与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能 （1）铁合金 根据含碳量的不同，铁合金分为生铁和钢。如不锈钢是一种最常见的合金钢，合金元素主要是铬和镍。 （2）铝合金 向铝中加入少量的合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成铝合金。铝合金是目前用途广泛的合金之一。例如，硬铝的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 （3）新型合金 用于贮氢的新型合金Ti­Fe合金和La­Ni合金；钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。 3．正确选用金属材料的一般思路 （1）金属的性质决定其主要用途，在选用材料时应首先考虑其性质与用途的一致性。 （2）所选材料的强度、机械性能、外观、加工难度等主要从金属的物理性质考虑，如密度、硬度、延展性、导电性、导热性、强度等。 （3）材料的稳定性、日常维护、对环境的影响等应从其化学性质考虑，如在空气、水、酸、碱、盐环境下的化学稳定性及耐腐蚀性等。 （4）材料的经济性，如价格，应从原料的储量、开采与冶炼难度等方面考虑。 【典例1】（24-25高一上·广东深圳·期末）我国有悠久的金石文化，印信是金石文化的重要代表之一，下列文物主要由合金材料制成的是 A．汉“长乐万岁大利”玉印 B．汉南越王“文帝行玺”金印 C．西魏独孤信多面体煤精石组印 D．明“庄严妙相”象牙印 【答案】B 【解析】A．玉印的主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，不属于合金材料，A错误； B．金印的主要成分为金，还含银、铜等金属以提高硬度，属于合金材料，B正确； C．煤精石组印的主要成分为碳、有机物及少量无机矿物，属于非金属材料，不属于合金材料，C错误； D．象牙印的主要成分为羟基磷酸钙、胶原蛋白，属于有机复合材料，不属于合金材料，D错误； 故答案选B。 【变式1-1】（24-25高一上·广东珠海·期末）下列图片所展示的物品不是用合金材料制成的是 物品 选项 A．杭州亚运会“湖山”金属奖牌 B．飞机外壳所用的硬铝 物品 选项 C．刚玉耐火坩埚 D．商朝的后母戊鼎 【答案】C 【解析】A．杭州亚运会的金属奖牌主要由合金材料制成，A正确； B．飞机外壳所用的硬铝是一种铝合金，B正确； C．刚玉耐火坩埚的主要成分为氧化铝，不是由合金组成，C错误； D．商朝的后母戊鼎是由青铜制备的，由合金组成，D正确； 故答案选C。 【变式1-2】2024年5月18日是第48个国际博物馆日，今年的主题为“博物馆致力于教育和研究”。下列文物中，主要由有机材料制成的是 A．信宜出土的西周铜盉 B．战国的青瓷甬钟 C．木雕罗汉像 D．阳澄湖泥烧制的金砖 【答案】C 【解析】A．铜盉为青铜器，主要由铜合金制成的，A错误； B．瓷器主要成分是硅酸盐，B错误； C．木材的主要成分为纤维素，属于有机材料，C正确； D．泥烧制的金砖主要成分为硅酸盐，D错误； 故选C。 【变式1-3】钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、耐压且强度高、不易腐蚀、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切实际的是 A．用来制造人造骨 B．用于制造潜水艇外壳 C．用于制造高端自行车车架 D．用来作保险丝 【答案】D 【解析】A．钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可用来制造人造骨，A不符题意； B．钛合金耐压且强度高，可用于制造潜水艇外壳，B不符题意； C．钛合金密度小、耐压且强度高、不易腐蚀、易于加工，可用于制造高端自行车车架，C不符题意； D．保险丝应该用熔点比较低的金属材料制作，而钛合金熔点高，所以不适合制成保险丝，D符合题意； 答案选D。 题型02 金属的冶炼 1．金属冶炼的一般原理 将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。金属的冶炼是利用氧化还原反应原理，在一定条件下，使金属离子得到电子被还原成金属原子，从而获得金属单质。即Mn＋＋ne－===M。 2．金属的冶炼方法 （1）金属活泼性与冶炼方法的关系如下： （2）金属的冶炼方法 热分解法 分解HgO 2HgO2Hg＋O2↑ 分解Ag2O 2Ag2O4Ag＋O2↑ 电解法 冶炼钠 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 冶炼镁 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 冶炼铝 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 热还原法 高炉炼铁 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 铝热法炼铁 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 其他方法 湿法炼铜 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 火法炼铜 Cu2S＋O22Cu＋SO2 【典例2】（24-25高一下·广东广州·期末）下列反应原理不符合金属冶炼实际情况的是 A．(熔融) B．(熔融) C． D． 【答案】A 【解析】A．工业冶炼金属Mg，电解熔融状态的MgCl2，不符合金属冶炼实际情况，A符合题意； B．工业冶炼金属Al，电解熔融状态的，符合金属冶炼实际情况，B不符合题意； C．工业冶炼金属Fe，用CO还原氧化铁，符合金属冶炼实际情况，C不符合题意； D．工业冶炼金属Hg，加热氧化汞使之分解得到Hg，符合金属冶炼实际情况，D不符合题意； 故选A。 【变式2-1】金属是人类社会发展不可或缺的物质基础，下列有关金属的工业冶炼原理不正确的是 A．热还原法炼铁： B．电解法制取金属钠：2NaCl(熔融) C．电解法炼铝： D．热分解法制银： 【答案】C 【解析】A．热还原法炼铁为CO还原赤铁矿生成铁和二氧化碳，A正确； B．钠是活泼金属，工业电解熔融氯化钠生成钠单质和氯气，B正确； C．工业电解氧化铝生成铝和氧气，C错误； D．银为不活泼金属，可以热分解法制银，D正确；   故选C。 【变式2-2】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．熔点高，可用于电解冶炼铝 B．MgO是碱性氧化物，可用作耐高温材料 C．CaO具有吸水性，可用作燃煤中的脱硫剂 D．不溶于盐酸，可用作胃肠道造影检查 【答案】D 【解析】A．是离子化合物，熔点高，可用于电解冶炼铝，A错误； B．MgO可用作耐高温材料是因为MgO熔点高，B错误； C．CaO可用作燃煤中的脱硫剂是因为CaO与二氧化硫反应，C错误； D．人体中有胃酸，BaSO4不溶于盐酸，因此BaSO4可用作胃肠道造影检查，D正确； 故选D。 【变式2-3】地球上金属矿物资源有限，选用合理的方法冶炼金属尤为重要。下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的为 A．电解熔融氯化铝 B．加热碳酸钙 C．电解熔融氯化钠 D．氧化钠与铝粉高温共热 【答案】C 【解析】A．因为氯化铝是共价化合物，熔融状态下氯化铝不电离，也不导电，不能通过电解熔融的氯化铝得到铝，故A错误； B．加热碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳，不能得到单质钙，故B错误； C．电解熔融氯化钠可以得到单质钠，故C正确； D．Na比Al活泼，氧化钠与铝不反应，故D错误。 答案选C。 题型03 海水资源的开发利用 1．海水水资源的开发利用 （1）利用途径：海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。 （2）海水淡化：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法和膜分离法等。（3）海水的蒸馏 ①主要仪器：A冷凝管，B蒸馏烧瓶，C锥形瓶。 ②冷却水的流向：a口进，b口出（下口进，上口出）。 ③B中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸。 2．海水制盐 （1）方法：把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐。 （2）原理：蒸发海水，使食盐浓缩结晶。 3．海水提溴 （1）生产流程图 （2）主要化学(离子)方程式 ①Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2； ②Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。 [知识拓展] 4．海带提碘 （1）海带中含有碘元素的检验原理 2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O，淀粉遇I2变蓝。 （2）从海带中提取碘的方法 ①工艺流程 ②主要的反应原理 Cl2＋2KI===2KCl＋I2。 5．海水提镁 （1）工艺流程 （2）有关反应的化学方程式 制碱：①CaCO3CaO＋CO2↑； ②CaO＋H2O===Ca(OH)2； 沉淀：③MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋CaCl2； 酸化：④Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O； 蒸发浓缩、冷却结晶、脱水：⑤MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O； 电解制Mg：⑥MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 【典例3】（24-25高一下·广东深圳·期末）下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且具有因果关系的是 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 属半导体材料 可制作光导纤维 B 利用海水制取溴和镁单质 可被还原，可被氧化 C 可以往葡萄酒中添加适量的二氧化硫 可以杀菌和抗氧化 D 由氨制硝酸； 和均具有氧化性 【答案】C 【解析】A．SiO2不是半导体材料，SiO2用于光导纤维是因为其透光性，A错误； B．海水提溴需将Br⁻氧化为Br2，海水提镁，Mg2+需被还原为Mg，B错误； C．SO2具有杀菌和抗氧化作用，因此可适量添加到葡萄酒中，陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且因果关系成立，C正确； D．根据，NH3在制硝酸过程中作为还原剂、体现还原性，而非氧化性，根据，该反应中二氧化氮既是氧化剂又是还原剂，既表现出氧化性又表现出还原性，陈述Ⅱ错误，D错误； 选C。 【变式3-1】（24-25高一下·广东·期末）海洋是一座巨大的化学资源宝库，下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图。已知粗盐中含有SO、Ca2+、Mg2+等杂质，则下列说法正确的是 A．步骤①中依次加入的试剂为NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液和稀盐酸 B．步骤③中包含制取MgCl2和电解MgCl2溶液制取Mg等几个阶段 C．步骤④和步骤⑥都用了Cl2作还原剂 D．步骤①除去粗盐中的Mg2+和步骤②沉淀海水中的Mg2+所用试剂不同 【答案】D 【分析】由流程可知，海水晒盐得到粗盐、母液，①为粗盐精制，碳酸钠需要除去钙离子和过量的钡离子，故溶液必须在BaCl2溶液之后加入，据精盐可以用于氯碱工业制取氯气、氢氧化钠、氢气； 母液加入石灰乳，得到氢氧化镁沉淀，先与HCl反应生成氯化镁溶液，浓缩结晶得到MgCl2·6H2O，再在HCl气流中加热获得无水氯化镁，在HCl气流中加热防止水解，电解熔融氯化镁制取Mg；母液得到的溴化钠被氧化剂氧化为溴单质， 溴单质被二氧化硫还原为溴离子而吸收，溴离子再被氧化剂氧化为溴单质被富集提纯。 【解析】A．步骤①中溶液要在溶液后面添加，可除去钙离子和过量的钡离子，A错误； B．通过电解熔融来制取Mg，B错误； C．步骤④和步骤⑥都用了作氧化剂，氧化溴离子，C错误； D．步骤①除去粗盐中的Mg2+用NaOH溶液，步骤②沉淀海水中的Mg2+用廉价的石灰乳，两者所用试剂不同，D正确； 故答案选D。 【变式3-2】（24-25高一下·广东韶关·期末）海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。下图是从海水中提取溴和镁的流程，下列说法错误的是 A．工业上的沉淀剂选用石灰乳 B．操作Ⅲ中通常用电解溶液制备Mg C．吸收塔中用作还原剂使转化为HBr D．“氧化Ⅰ”和“氧化Ⅱ”发生的离子方程式为 【答案】B 【分析】向海水中加石灰乳[Ca(OH)2]，生成沉淀Mg(OH)2，过滤后向沉淀Mg(OH)2中加入盐酸生成MgCl2，通过电解熔融状态的氯化镁生成镁单质；向酸化的海水中通入氯气，使溴离子转化为溴单质，方程式：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl，将溴单质吹入盛有二氧化硫水溶液的吸收塔内转化成氢溴酸，方程式为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，向吸收塔内通入适量的氯气，方程式为：2HBr+Cl2=2HCl+Br2，用四氯化碳萃取吸收塔中的溴单质，以此分析； 【解析】A．根据分析，向海水中加石灰乳[Ca(OH)2]，生成沉淀Mg(OH)2，A正确； B．镁是活泼金属，操作Ⅲ中通常用电解熔融状态的氯化镁生成镁单质，B错误； C．将溴单质吹入盛有二氧化硫水溶液的吸收塔内转化成氢溴酸，方程式为：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4，C正确； D．根据分析，“氧化Ⅰ”和“氧化Ⅱ”离子方程式相同，Cl2+2Br−=2Cl−+Br2，D正确； 故答案为：B。 【变式3-3】（24-25高一下·广东东莞·期中）下列有关物质的工业制备方法正确的是 A．工业上制硝酸过程中的物质转化关系： B．海水提镁：浓缩海水 C．海水提溴：海水 D．工业上制硫酸过程中的物质转化关系： 【答案】C 【解析】A．工业制硝酸的流程：，A错误； B．电解MgCl2溶液无法得到金属镁，需电解熔融态MgCl2，B错误； C．海水提溴：用氯气将海水中的溴离子氧化为溴单质，用热空气吹出溴单质，吹出的溴用二氧化硫溶液吸收得到HBr和硫酸，HBr溶液再和氯气反应得到溴水，蒸馏溴水得到溴单质，C正确； D．工业制硫酸：，D错误； 答案选C。 题型04 煤、石油和天然气的综合利用 1．煤的组成 煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含有碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。 2．煤的综合利用 （1）煤的干馏 ①定义：将煤隔绝空气加强热使之分解的过程，也叫煤的焦化。 ②主要产品：出炉煤气(焦炉气、粗氨水、粗苯)，煤焦油，焦炭。 （2）煤的气化 ①定义：将煤转化为可燃性气体的过程。 ②主要反应：C＋H2O(g)CO＋H2。 （3） 3．天然气的综合利用 4．石油的组成 由多种碳氢化合物组成的混合物。 5．石油的综合利用 （1）石油的分馏：利用石油中各组分沸点的不同进行分离的过程，分馏后可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油。 （2）石油的裂化 ①目的：提高汽油的产量和质量。 ②原理(以C16H34为例)： C16H34C8H18＋C8H16。 （3）石油的裂解 ①目的：生成乙烯等气态化工原料。 ②原理：C8H18C4H10＋C4H8。 C4H10C2H6＋C2H4。 C4H10CH4＋C3H6。 （4）石油的催化重整 ①目的：使链状烃转化为环状烃。 ②产品：苯或甲苯等化工原料。 6．化石能源与合成高分子材料 （1）三大合成高分子材料包括：塑料、合成橡胶、合成纤维。 （2）以煤、石油、天然气为原料，通过化学反应可以制得合成高分子材料。例如： ①乙烯制聚乙烯：nCH2==CH2CH2—CH2 ②丙烯制聚丙烯：nCH2==CH—CH3 7．化学“三馏”的比较 干馏 蒸馏 分馏 原理 隔绝空气、高温下使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同 产物 产物为混合物 产物为单一组分的纯净物 产物为沸点相近的各组分组成的混合物 反应类型 化学变化 物理变化 物理变化 8.石油“两裂” 【典例4】（24-25高一下·广东·期末）煤、石油和天然气是人类当前使用的主要能源。下列说法不正确的是 A．煤的干馏、气化、液化均为化学变化 B．天然气可用于合成氨和生产甲醇等 C．石油经分馏获得的煤油属于纯净物 D．石油裂化获得的汽油可使溴水褪色 【答案】C 【解析】A．煤的干馏、气化、液化均为生成新物质的变化，属于化学变化，A正确； B．天然气主要成分为甲烷，天然气的主要成分是甲烷，可以用于制CO及氢气，分离后，氢气可用于合成氨的原料，CO与氢气在一定条件下反应可以制取甲醇，B正确； C．煤油中含有多种成分，属于混合物，C错误； D．石油裂化获得的汽油中含有多种不饱和烃，可使溴水褪色，D正确； 故选C。 【变式4-1】随着社会的发展，能源的开发和利用逐步从粗犷的燃烧转向更精细化利用，下列关于煤、石油、天然气的说法正确的是 A．石油的分馏和煤的气化、液化均属物理变化 B．煤的干馏属于物理变化 C．石油经裂解后可得到乙烯 D．石油裂化得到的汽油是纯净物 【答案】C 【解析】A．煤的气化是用煤来生产水煤气，液化是用煤来生产甲醇，均为化学变化，石油的分馏是物理变化，故A错误； B．将煤隔绝空气加强热使其分解的过程为煤的干馏，煤的干馏是复杂的化学变化，故B错误； C．石油裂解可得到乙烯等不饱和烃，故C正确； D．石油裂化后得到的汽油仍为混合物，其主要成分是烷烃和烯烃的混合物，故D错误。 答案选C。 【变式4-2】下列关于自然资源的开发利用叙述正确的是 A．石油分馏可得到乙烯、丙烯、甲烷等重要化工原料 B．煤中含有的苯、甲苯、二甲苯等有机物，可通过煤的干馏来获得 C．天然气是一种清洁的化石燃料，可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇等 D．石油的裂化和裂解属于化学变化而煤的液化、气化属于物理变化 【答案】C 【解析】A．石油的裂解可以得到乙烯、丙烯等重要化工基本原料，A错误； B．煤中不含苯、甲苯、二甲苯等有机物，煤的干馏得到的煤焦油中含苯、甲苯、二甲苯等有机物，B错误； C．天然气燃烧产物为二氧化碳和水，是一种清洁的化石燃料，可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇等，C正确； D．石油的裂化和裂解、煤的液化、气化均属于化学变化，D错误； 故选C。 【变式4-3】我国的能源结构中，化石能源仍然占有相当大的比例。下列关于能源的说法正确的是 A．天然气是清洁的化石燃料，属于一级能源，可用于合成氨 B．石油分馏得到的各种馏分都是纯净物 C．神舟十三号载人飞船返回舱的烧蚀防热涂层以苯基橡胶为基体，工业上制备苯基橡胶的原料苯可来自煤的干馏或石油的分馏 D．石油催化裂化的主要目的是得到乙烯、丙烯等化工原料 【答案】A 【解析】A．化石燃料天然气的主要成分是甲烷，属于一级清洁能源，可以用于制CO及氢气，分离后，氢气可用于合成氨的原料，故A正确； B．石油分馏得到的各种馏分都是沸点范围不同的烃形成的混合物，故B错误； C．石油的分馏不能得到苯，但通过石油分馏产品的催化重整可以得到苯、甲苯等芳香烃，煤的干馏可以得到苯、甲苯等芳香烃，故C错误； D．石油催化裂化的主要目的是为了提高轻质液体燃料汽油、煤油、柴油等的产量，特别是提高汽油的产量，石油催化裂解的主要目的是得到乙烯、丙烯等化工原料，故D错误； 故选A。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 自然资源的开发利用 题型01 金属材料 题型02 金属的冶炼 题型03 海水资源的开发利用 题型04 煤、石油和天燃气的综合利用 题型01 金属材料 1．金属在自然界中的存在形态 （1）极少数的不活泼金属(金、铂等)以________的形式存在。 （2）绝大多数金属元素以________的形式存在于自然界。 2．合金 概念 由两种或两种以上的________(或________)熔合而成的具有________特性的物质 性能 硬度 硬度一般________它的成分金属 熔点 熔点一般________它的成分金属 与纯金属材料相比，合金具有优良的物理、化学或机械性能 （1）铁合金 根据含碳量的不同，铁合金分为生铁和钢。如不锈钢是一种最常见的合金钢，合金元素主要是铬和镍。 （2）铝合金 向铝中加入少量的合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，可制成铝合金。铝合金是目前用途广泛的合金之一。例如，硬铝的密度________、强度________，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。 （3）新型合金 用于贮氢的新型合金Ti­Fe合金和La­Ni合金；钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。 3．正确选用金属材料的一般思路 （1）金属的性质决定其主要用途，在选用材料时应首先考虑其性质与用途的一致性。 （2）所选材料的强度、机械性能、外观、加工难度等主要从金属的物理性质考虑，如密度、硬度、延展性、导电性、导热性、强度等。 （3）材料的稳定性、日常维护、对环境的影响等应从其化学性质考虑，如在空气、水、酸、碱、盐环境下的化学稳定性及耐腐蚀性等。 （4）材料的经济性，如价格，应从原料的储量、开采与冶炼难度等方面考虑。 【典例1】（24-25高一上·广东深圳·期末）我国有悠久的金石文化，印信是金石文化的重要代表之一，下列文物主要由合金材料制成的是 A．汉“长乐万岁大利”玉印 B．汉南越王“文帝行玺”金印 C．西魏独孤信多面体煤精石组印 D．明“庄严妙相”象牙印 【变式1-1】（24-25高一上·广东珠海·期末）下列图片所展示的物品不是用合金材料制成的是 物品 选项 A．杭州亚运会“湖山”金属奖牌 B．飞机外壳所用的硬铝 物品 选项 C．刚玉耐火坩埚 D．商朝的后母戊鼎 【变式1-2】2024年5月18日是第48个国际博物馆日，今年的主题为“博物馆致力于教育和研究”。下列文物中，主要由有机材料制成的是 A．信宜出土的西周铜盉 B．战国的青瓷甬钟 C．木雕罗汉像 D．阳澄湖泥烧制的金砖 【变式1-3】钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、耐压且强度高、不易腐蚀、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切实际的是 A．用来制造人造骨 B．用于制造潜水艇外壳 C．用于制造高端自行车车架 D．用来作保险丝 题型02 金属的冶炼 1．金属冶炼的一般原理 将金属矿物中的金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。金属的冶炼是利用________原理，在一定条件下，使金属离子得到电子被还原成金属原子，从而获得金属单质。即Mn＋＋ne－===M。 2．金属的冶炼方法 （1）金属活泼性与冶炼方法的关系如下： （2）金属的冶炼方法 热分解法 分解HgO 2HgO2Hg＋O2↑ 分解Ag2O 2Ag2O4Ag＋O2↑ 电解法 冶炼钠 ________________ 冶炼镁 ________________ 冶炼铝 ________________ 热还原法 高炉炼铁 ________________ 铝热法炼铁 ________________ 其他方法 湿法炼铜 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 火法炼铜 Cu2S＋O22Cu＋SO2 【典例2】（24-25高一下·广东广州·期末）下列反应原理不符合金属冶炼实际情况的是 A．(熔融) B．(熔融) C． D． 【变式2-1】金属是人类社会发展不可或缺的物质基础，下列有关金属的工业冶炼原理不正确的是 A．热还原法炼铁： B．电解法制取金属钠：2NaCl(熔融) C．电解法炼铝： D．热分解法制银： 【变式2-2】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A．熔点高，可用于电解冶炼铝 B．MgO是碱性氧化物，可用作耐高温材料 C．CaO具有吸水性，可用作燃煤中的脱硫剂 D．不溶于盐酸，可用作胃肠道造影检查 【变式2-3】地球上金属矿物资源有限，选用合理的方法冶炼金属尤为重要。下列各种冶炼方法中，可制得相应金属的为 A．电解熔融氯化铝 B．加热碳酸钙 C．电解熔融氯化钠 D．氧化钠与铝粉高温共热 题型03 海水资源的开发利用 1．海水水资源的开发利用 （1）利用途径：海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。 （2）海水淡化：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。海水淡化的方法主要有________、电渗析法、离子交换法和膜分离法等。（3）海水的蒸馏 ①主要仪器：A________，B________，C________。 ②冷却水的流向：a口进，b口出（下口进，上口出）。 ③B中加入碎瓷片的目的是________________。 2．海水制盐 （1）方法：把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐。 （2）原理：蒸发海水，使食盐浓缩结晶。 3．海水提溴 （1）生产流程图 （2）主要化学(离子)方程式 ①Cl2＋2Br－===________； ②Br2＋SO2＋2H2O===________。 [知识拓展] 4．海带提碘 （1）海带中含有碘元素的检验原理 2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O，淀粉遇I2变蓝。 （2）从海带中提取碘的方法 ①工艺流程 ②主要的反应原理 Cl2＋2KI===2KCl＋I2。 5．海水提镁 （1）工艺流程 （2）有关反应的化学方程式 制碱：①CaCO3CaO＋CO2↑； ②CaO＋H2O===Ca(OH)2； 沉淀：③MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋CaCl2； 酸化：④Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O； 蒸发浓缩、冷却结晶、脱水：⑤MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O； 电解制Mg：⑥MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 【典例3】（24-25高一下·广东深圳·期末）下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且具有因果关系的是 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 属半导体材料 可制作光导纤维 B 利用海水制取溴和镁单质 可被还原，可被氧化 C 可以往葡萄酒中添加适量的二氧化硫 可以杀菌和抗氧化 D 由氨制硝酸； 和均具有氧化性 【变式3-1】（24-25高一下·广东·期末）海洋是一座巨大的化学资源宝库，下图所示为从海水中提取若干种化学物质的流程图。已知粗盐中含有SO、Ca2+、Mg2+等杂质，则下列说法正确的是 A．步骤①中依次加入的试剂为NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液和稀盐酸 B．步骤③中包含制取MgCl2和电解MgCl2溶液制取Mg等几个阶段 C．步骤④和步骤⑥都用了Cl2作还原剂 D．步骤①除去粗盐中的Mg2+和步骤②沉淀海水中的Mg2+所用试剂不同 【变式3-2】（24-25高一下·广东韶关·期末）海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。下图是从海水中提取溴和镁的流程，下列说法错误的是 A．工业上的沉淀剂选用石灰乳 B．操作Ⅲ中通常用电解溶液制备Mg C．吸收塔中用作还原剂使转化为HBr D．“氧化Ⅰ”和“氧化Ⅱ”发生的离子方程式为 【变式3-3】（24-25高一下·广东东莞·期中）下列有关物质的工业制备方法正确的是 A．工业上制硝酸过程中的物质转化关系： B．海水提镁：浓缩海水 C．海水提溴：海水 D．工业上制硫酸过程中的物质转化关系： 题型04 煤、石油和天然气的综合利用 1．煤的组成 煤是由________和少量________组成的复杂混合物，主要含有碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。 2．煤的综合利用 （1）煤的干馏 ①定义：将煤________________使之分解的过程，也叫煤的焦化。 ②主要产品：出炉煤气(焦炉气、粗氨水、粗苯)，煤焦油，焦炭。 （2）煤的气化 ①定义：将煤转化为可燃性气体的过程。 ②主要反应：C＋H2O(g)CO＋H2。 （3） 3．天然气的综合利用 4．石油的组成 由多种________组成的混合物。 5．石油的综合利用 （1）石油的分馏：利用石油中各组分________的不同进行分离的过程，分馏后可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油。 （2）石油的裂化 ①目的：提高汽油的产量和质量。 ②原理(以C16H34为例)： C16H34C8H18＋C8H16。 （3）石油的裂解 ①目的：生成乙烯等气态化工原料。 ②原理：C8H18C4H10＋C4H8。 C4H10C2H6＋C2H4。 C4H10CH4＋C3H6。 （4）石油的催化重整 ①目的：使链状烃转化为环状烃。 ②产品：苯或甲苯等化工原料。 6．化石能源与合成高分子材料 （1）三大合成高分子材料包括：________、________、________。 （2）以煤、石油、天然气为原料，通过化学反应可以制得合成高分子材料。例如： ①乙烯制聚乙烯：nCH2==CH2CH2—CH2 ②丙烯制聚丙烯：nCH2==CH—CH3 7．化学“三馏”的比较 干馏 蒸馏 分馏 原理 隔绝空气、高温下使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同 产物 产物为混合物 产物为单一组分的纯净物 产物为沸点相近的各组分组成的混合物 反应类型 化学变化 物理变化 物理变化 8.石油“两裂” 【典例4】（24-25高一下·广东·期末）煤、石油和天然气是人类当前使用的主要能源。下列说法不正确的是 A．煤的干馏、气化、液化均为化学变化 B．天然气可用于合成氨和生产甲醇等 C．石油经分馏获得的煤油属于纯净物 D．石油裂化获得的汽油可使溴水褪色 【变式4-1】随着社会的发展，能源的开发和利用逐步从粗犷的燃烧转向更精细化利用，下列关于煤、石油、天然气的说法正确的是 A．石油的分馏和煤的气化、液化均属物理变化 B．煤的干馏属于物理变化 C．石油经裂解后可得到乙烯 D．石油裂化得到的汽油是纯净物 【变式4-2】下列关于自然资源的开发利用叙述正确的是 A．石油分馏可得到乙烯、丙烯、甲烷等重要化工原料 B．煤中含有的苯、甲苯、二甲苯等有机物，可通过煤的干馏来获得 C．天然气是一种清洁的化石燃料，可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇等 D．石油的裂化和裂解属于化学变化而煤的液化、气化属于物理变化 【变式4-3】我国的能源结构中，化石能源仍然占有相当大的比例。下列关于能源的说法正确的是 A．天然气是清洁的化石燃料，属于一级能源，可用于合成氨 B．石油分馏得到的各种馏分都是纯净物 C．神舟十三号载人飞船返回舱的烧蚀防热涂层以苯基橡胶为基体，工业上制备苯基橡胶的原料苯可来自煤的干馏或石油的分馏 D．石油催化裂化的主要目的是得到乙烯、丙烯等化工原料 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $